liu.seSök publikationer i DiVA
Ändra sökning
Avgränsa sökresultatet
1 - 43 av 43
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Träffar per sida
  • 5
  • 10
  • 20
  • 50
  • 100
  • 250
Sortering
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
  • Standard (Relevans)
  • Författare A-Ö
  • Författare Ö-A
  • Titel A-Ö
  • Titel Ö-A
  • Publikationstyp A-Ö
  • Publikationstyp Ö-A
  • Äldst först
  • Nyast först
  • Skapad (Äldst först)
  • Skapad (Nyast först)
  • Senast uppdaterad (Äldst först)
  • Senast uppdaterad (Nyast först)
  • Disputationsdatum (tidigaste först)
  • Disputationsdatum (senaste först)
Markera
Maxantalet träffar du kan exportera från sökgränssnittet är 250. Vid större uttag använd dig av utsökningar.
  • 1.
    Beyer, Franziska
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Hemmingsson, Carl
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Gällström, Andreas
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Deep levels in tungsten doped n-type 3C-SiC2011Ingår i: Applied Physics Letters, ISSN 0003-6951, E-ISSN 1077-3118, Vol. 98, nr 15, s. 152104-Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Tungsten was incorporated in SiC and W related defects were investigated using deep level transient spectroscopy. In agreement with literature, two levels related to W were detected in 4H-SiC, whereas only the deeper level was observed in 6H-SiC. The predicted energy level for W in 3C-SiC was observed (E-C-0.47 eV). Tungsten serves as a common reference level in SiC. The detected intrinsic levels align as well: E1 (E-C-0.57 eV) in 3C-SiC is proposed to have the same origin, likely V-C, as EH6/7 in 4H-SiC and E7 in 6H-SiC, respectively.

  • 2.
    Beyer, Franziska
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Hemmingsson, Carl
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Lin, Y.-C.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Gällström, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Deep levels in iron doped n- and p-type 4H-SiC2011Ingår i: Journal of Applied Physics, ISSN 0021-8979, E-ISSN 1089-7550, Vol. 110, s. 123701-1-123701-5Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Deep levels were detected in Fe-doped n- and p-type 4H-SiC using deep level transient spectroscopy (DLTS). One defect level (EC 0.39 eV) was detected in n-type material. DLTS spectra of p-type 4H-SiC show two dominant peaks (EV + 0.98 eV and EV + 1.46 eV). Secondary ion mass spectrometry measurements confirm the presence of Fe in both n- and p-type 4H-SiC epitaxial layers. The majority capture process for all the three Fe-related peaks is multi-phonon assisted. Similar defect behavior in Si indicates that the observed DLTS peaks are likely related to Fe and Fe-B pairs.

  • 3.
    Beyer, Franziska
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Hemmingsson, Carl
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Deep levels in hetero-epitaxial as-grown 3C-SiC2010Ingår i: AIP Conference Proceedings, Vol. 1292, 2010, s. 63-66Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    3C-SiC grown hetero-epitaxially on 4H- or 6H-SiC using a standard or a chloride-based CVD process were electrically characterized using IV, CV and DLTS. The reverse leakage current of the Au-Schottky diodes was  reduced to lower than 10-8 A at -2V by a thermal oxidation step using UV-light illumination at 200oC. The Schottky barrier height of the Ni and Au contacts were determined by IV measurement to be ØB = 0.575  eV and ØB = 0.593 eV, respectively, for a contact diameter of about 150 mm. One dominant DLTS peak was observed in the 3C-epilayers independently of the substrate at about EC0:60 eV which is attributed to W6-level in 3C-SiC. This deep level is thought to be related to an intrinsic defect.

  • 4.
    Eriksson, Jens
    et al.
    CNR IMM.
    Hung Weng, Ming
    CNR IMM.
    Roccaforte, Fabrizio
    CNR IMM.
    Giannazzo, Filippo
    CNR IMM.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Raineri, Vito
    CNR IMM.
    Toward an ideal Schottky barrier on 3C-SiC2009Ingår i: Applied Physics Letters, ISSN 0003-6951, E-ISSN 1077-3118, Vol. 95, nr 8Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The electrical characteristics of Au/3C-SiC Schottky diodes were studied as a function of contact area. While the larger diodes were characterized by conventional current-voltage measurements, conductive atomic force microscopy was used to perform current-voltage measurements on diodes of contact radius down to 5 mu m. The results show that the Schottky barrier height increases upon reducing the contact area, and for the smallest diodes the value approaches the ideal barrier height of the system. The results were correlated with defects in the 3C-SiC and an analytical expression was derived to describe the dependence of the barrier height on the defect density.

  • 5.
    Eriksson, Jens
    et al.
    CNR IMM.
    Roccaforte, Fabrizio
    CNR IMM.
    Reshanov, Sergey
    Acreo AB.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Giannazzo, Filippo
    CNR IMM.
    LoNigro, Raffaella
    CNR IMM.
    Fiorenza, Patrick
    CNR IMM.
    Raineri, Vito
    CNR IMM.
    Nanoscale characterization of electrical transport at metal/3C-SiC interfaces2010Ingår i: NANOSCALE RESEARCH LETTERS, ISSN 1931-7573, Vol. 6, nr 120Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In this work, the transport properties of metal/3C-SiC interfaces were monitored employing a nanoscale characterization approach in combination with conventional electrical measurements. In particular, using conductive atomic force microscopy allowed demonstrating that the stacking fault is the most pervasive, electrically active extended defect at 3C-SiC(111) surfaces, and it can be electrically passivated by an ultraviolet irradiation treatment. For the Au/3C-SiC Schottky interface, a contact area dependence of the Schottky barrier height (Phi(B)) was found even after this passivation, indicating that there are still some electrically active defects at the interface. Improved electrical properties were observed in the case of the Pt/3C-SiC system. In this case, annealing at 500 degrees C resulted in a reduction of the leakage current and an increase of the Schottky barrier height (from 0.77 to 1.12 eV). A structural analysis of the reaction zone carried out by transmission electron microscopy [TEM] and X-ray diffraction showed that the improved electrical properties can be attributed to a consumption of the surface layer of SiC due to silicide (Pt2Si) formation. The degradation of Schottky characteristics at higher temperatures (up to 900 degrees C) could be ascribed to the out-diffusion and aggregation of carbon into clusters, observed by TEM analysis.

  • 6.
    Gueorguiev Ivanov, Ivan
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Gällström, Andreas
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Tien Son, Nguyen
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Ivády, Viktor
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Teoretisk Fysik. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Gali, Adam
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Optical properties of the niobium centre in 4H, 6H, and 15R SiC2013Ingår i: SILICON CARBIDE AND RELATED MATERIALS 2012, Trans Tech Publications , 2013, Vol. 740-742, s. 405-408Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A set of lines in the photoluminescence spectra of 4H-, 6H-, and 15R-SiC in the near-infrared are attributed to Nb-related defects on the ground of doping experiments conducted with 4H-SiC. A model based on a an exciton bound at the Nb-centre in an asymmetric split vacancy configuration at a hexagonal site is proposed, which explains the structure of the luminescence spectrum and the observed Zeeman splitting of the lines.

  • 7.
    Gällström, Andreas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Magnusson, Björn
    Norstel AB, Norrköping, Sweden.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Gali, Adam
    Budapest University of Technology and Economics and Hungarian Academy of Science, Budapest, Hungary .
    Son, Nguyen Tien
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Ivanov, Ivan G.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Hemmingsson, Carl
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Electronic Configuration of Tungsten in 4H-, 6H-, and 15R-SiC2012Ingår i: Materials Science Forum Vols 717 - 720, Trans Tech Publications Inc., 2012, Vol. 717-720, s. 211-216Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A commonly observed unidentified photoluminescence center in SiC is UD-1. In this report, the UD-1 center is identified to be tungsten related. The identification is based on (i) a W-doping study, the confirmation of W in the samples was made using deep level transient spectroscopy (DLTS), (ii) the optical activation energy of the absorption of UD-1 in weakly n-type samples corresponds to the activation energy of the deep tungsten center observed using DLTS. The tungsten-related optical centers are reported in 4H-, 6H-, and 15R-SiC. Further, a crystal field model for a tungsten atom occupying a Si-site is suggested. This crystal field model is in agreement with the experimental data available: polarization, temperature dependence and magnetic field splitting.

  • 8.
    Gällström, Andreas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Magnusson, Björn
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Gali, Adam
    Budapest University of Technology and Economics, Hungary.
    Son Tien, Nguyen
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Ivanov, Ivan Gueorguiev
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Hemmingsson, Carl
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Optical identification and electronic configuration of tungsten in 4H-and 6H-SiC2012Ingår i: Physica. B, Condensed matter, ISSN 0921-4526, E-ISSN 1873-2135, Vol. 407, nr 10, s. 1462-1466Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Several optically observed deep level defects in SiC are still unidentified and little is published on their behavior. One of the commonly observed deep level defects in semi-insulating SiC is UD-1. less thanbrgreater than less thanbrgreater thanThis report suggests that UD-1 is Tungsten related, based on a doping study and previously reported deep level transient spectroscopy data, as well as photo-induced absorption measurements. The electronic levels involved in the optical transitions of UD-1 are also deduced. The transitions observed in the photoluminescence of UD-1 are from a Gamma(C3v)(4), to two different final states, which transform according to Gamma(C3v)(5)circle plus Gamma(C3v)(6) and Gamma(C3v)(4), respectively.

  • 9.
    Gällström, Andreas
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Magnusson, Björn
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Kordina, Olof
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Son, Nguyen Tien
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Ivády, Viktor
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Teoretisk Fysik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Wigner Research Center for Physics, Hungarian Academy of Sciences, Hungary.
    Gali, Adam
    Wigner Research Center for Physics, Hungarian Academy of Sciences, Budapest Hungary; Department of Atomic Physics, Budapest University of Technology and Economics, Budapest, Hungary.
    Abrikosov, Igor A.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Teoretisk Fysik. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten. Materials Modeling and Development Laboratory, NUST “MISIS,” Moscow, Russia; LACOMAS Laboratory, Tomsk State University, Tomsk, Russia.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Ivanov, Ivan G.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Optical properties and Zeeman spectroscopy of niobium in silicon carbide2015Ingår i: Physical Review B. Condensed Matter and Materials Physics, ISSN 1098-0121, E-ISSN 1550-235X, Vol. 92, nr 7, s. 1-14, artikel-id 075207Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The optical signature of niobium in the low-temperature photoluminescence spectra of three common polytypes of SiC (4H, 6H, and 15R) is observed and confirms the previously suggested concept that Nb occupies preferably the Si-C divacancy with both Si and C at hexagonal sites. Using this concept we propose a model considering a Nb-bound exciton, the recombination of which is responsible for the observed luminescence. The exciton energy is estimated using first-principles calculation and the result is in very good agreement with the experimentally observed photon energy in 4H SiC at low temperature. The appearance of six Nb-related lines in the spectra of the hexagonal 4H and 6H polytypes at higher temperatures is tentatively explained on the grounds of the proposed model and the concept that the Nb center can exist in both C1h and C3v symmetries. The Zeeman splitting of the photoluminescence lines is also recorded in two different experimental geometries and the results are compared with theory based on phenomenological Hamiltonians. Our results show that Nb occupying the divacancy at the hexagonal site in the studied SiC polytypes behaves like a deep acceptor.

  • 10.
    Henry, Anne
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska C.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Andersson, Sven
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Chloride based CVD of 3C-SiC on (0001) α-SiC substrates2011Ingår i: Materials Science Forum Vols. 679-680 (2011) pp 75-78, Trans Tech Publications Inc., 2011, s. 75-78Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A chloride-based chemical-vapor-deposition (CVD) process has been successfully used to grow very high quality 3C-SiC epitaxial layers on on-axis α-SiC substrates. An accurate process parameters study was performed testing the effect of temperature, surface preparation, precursor ratios, nitrogen addition, and substrate polytype and polarity. The 3C layers deposited showed to be largely single-domain material of very high purity and of excellent electrical characteristics. A growth rate of up to 10 μm/h and a low background doping enable deposition of epitaxial layers suitable for MOSFET devices.

  • 11.
    Henry, Anne
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Andersson, Sven
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    SiC epitaxy growth using chloride-based CVD2012Ingår i: Physica. B, Condensed matter, ISSN 0921-4526, E-ISSN 1873-2135, Vol. 407, nr 10, s. 1467-1471Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The growth of thick epitaxial SiC layers needed for high-voltage, high-power devices is investigated with the chloride-based chemical vapor deposition. High growth rates exceeding 100 mu m/h can be obtained, however to obtain device quality epilayers adjustments of the process parameters should be carried out appropriately for the chemistry used. Two different chemistry approaches are compared: addition of hydrogen chloride to the standard precursors or using methyltrichlorosilane, a molecule that contains silicon, carbon and chlorine. Optical and electrical techniques are used to characterize the layers.

  • 12.
    Henry, Anne
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Tunnfilmsfysik. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Liu, Xianjie
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Ytors Fysik och Kemi. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Ul-Hassan, Jawad
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Bergman, J. Peder
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Epitaxial growth on on-axis substrates2012Ingår i: Silicon Carbide Epitaxy / [ed] Francesco La Via, Kerala, India: Research Signpost, 2012, s. 97-119Kapitel i bok, del av antologi (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    SiC epitaxial growth using the Chemical Vapour Deposition (CVD) technique on nominally on-axis substrate is presented. Both standard and chloride-based chemistry have been used with the aim to obtain high quality layers suitable for device fabrication. Both homoepitaxy (4H on 4H) and heteroepitaxy (3C on hexag onal substrate) are addressed.

  • 13.
    Henry, Anne
    et al.
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Growth of 4H-SiC Epitaxial Layers on 4° Off-axis Si-face substrates2009Ingår i: Materials Science Forum, Vols. 615-617, Trans Tech Publications , 2009, s. 81-84Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    CVD growth of epitaxial layers with a mirror like surface grown on 75 mm diameter 4° off-axis 4H SiC substrates is demonstrated. The effect of the C/Si ratio, temperature and temperature ramp up conditions is studied in detail. A low C/Si ratio of 0.4 and a temperature of 1530 °C is the best combination to avoid step bunching and triangular defects on the epitaxial layers. Using a low growth rate (about 3 µm/h) 6 μm thick, n-type doped epilayers were grown on 75 mm diameter wafers resulting in an RMS value of 0.7 nm and good reproducibility. 20 μm thick epitaxial layers with a background doping in the low 1014 cm-3 were grown with a mirror-like, defect-free surface. Preliminary results when using higher Si/H2 ratio (up to 0.4 %) and HCl addition are also presented: growth rate of 28 μm/h is achieved while keeping a smooth morphology.

  • 14.
    Henry, Anne
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Steffano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Andersson, S.
    n/a.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Concentrated chloride-based epitaxial growth of 4H-SiC2010Ingår i: Materials Science Forum, Vols. 645-648, Transtec Publications; 1999 , 2010, Vol. 645-648, s. 95-98Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A chloride-based CVD process has been studied in concentrated growth conditions. A systematic study of different carrier flows and pressures has been done in order to get good quality epilayers on 8 degrees off and on-axis substrates while using very low carrier flows. Hydrogen chloride (HCl) was added to the standard gas mixture to keep a high growth rate and to get homo-polytypic growth on on-axis substrates. The carrier flow was reduced down to one order of magnitude less than under typical growth condition. By lowering the process pressure it was possible to reduce precursor depletion along the susceptor which improved the thickness uniformity to below 2% variation (sigma/mean) over a 2 diameter wafer.

  • 15.
    Henry, Anne
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Li, Xun
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olof
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    CVD growth of 3C-SiC on 4H-SiC substrate2012Ingår i: Materials Science Forum Vol 711, Trans Tech Publications Inc., 2012, Vol. 711, s. 16-21Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The hetero epitaxial growth of 3C-SiC on nominally on-axis 4H-SiC is reported. A horizontal hot-wall CVD reactor working at low pressure is used to perform the growth experiments in a temperature range of 1200-1500 °C with the standard chemistry using silane and propane as precursors carried by a mix of hydrogen and argon. The optimal temperature for single-domain growth is found to be about 1350 °C. The ramp up-conditions and the gas-ambient atmosphere when the temperature increases are key factors for the quality of the obtained 3C layers. The best pre-growth ambient found is carbon rich environment; however time of this pre-treatment is crucial. A too high C/Si ratio during growth led to polycrystalline material whereas for too low C/Si ratios Si cluster formation is observed on the surface. The addition of nitrogen gas is also explored.

  • 16.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Advances in SiC growth using chloride-based CVD2010Doktorsavhandling, sammanläggning (Övrigt vetenskapligt)
    Abstract [sv]

    Kiselkarbid (SiC) är en halvledare med ett stort bandgap och precis som den mycket vanliga halvledaren kisel kan SiC användas till elektroniska komponenter för många olika tillämpningar. SiC har unika materialegenskaper så som dess stora bandgap, dess höga hårdhet och motståndskraft både mot kemiskt aggressiva miljöer och höga temperaturer. Det som framförallt gör SiC så mycket bättre än kisel är främst den höga genombrottsfältstyrkan som gör att SiC klarar höga spänningar vilket är särskilt intressant för kraftkomponenter, för användning vid höga spänningar och höga frekvenser. Med elektroniska komponenter av SiC kan man, jämfört med samma komponenter av kisel, minska komponenternas storlek och kylbehov, men den huvudsakliga vinsten är en högre energieffektivitet vid AC/DC-omvandling. De minskade energiförlusterna är ett mycket starkt argument för att fortsätta att förbättra materialkvalitén på SiC. Det är materialrelaterade problem som idag håller tillbaka SiC-teknologin och ett antal problem måste lösas för att SiC ska få sitt stora genombrott.

    Kärnan i en elektronisk komponent är det epitaxiella skikt som har växts ovanpå ett substrat. Ordet epitaxi kommer från grekiskans epi, som betyder ovanpå, och taxis, som betyder i ordning, så ett epitaxiellt skikt har alltså odlats på ett substrat och kopierat substratets kristallstruktur. Den vanligaste tekniken för att odla epitaxiella skikt i halvledarindustrin kallas på engelska chemical vapor deposition. Någon bra svensk översättning finns inte men tekniken innebär att man deponerar ett tunt skikt via kemiska reaktioner mellan gaser. Tekniken förkortas generallt för CVD från dess engelska namn. För att odla ett epitaxiellt skikt av SiC använder man gaser med kisel och kol, så som silan (SiH4) och eten (C2H4), som späds ut kraftigt i vätgas. För att öka tillväxthastigheten i processen måste man öka mängden silan och eten i gasblandningen. Ett problem är dock att vid höga koncentrationer av kisel bildas kiseldroppar som regnar ner på substratytan och förstör det epitaxiella skiktet. Detta faktum gör att man inte kan odla epitaxiella skikt av SiC snabbare än ca 5-10 μm i timmen. För många kraftkomponenter krävs epitaxiella skikt med en tjocklek på 100 μm, eller mer och för att kunna odla sådana skikt på rimlig tid används kloridbaserad CVD. Kloridbaserad CVD är idag standard i kiselindustrin och bygger på närvaron av klorföreningar i gasblandningen. Eftersom klor binder starkare till kisel än vad kisel gör, hindrar närvaron av klor bildningen av kiseldroppar och man kan öka koncentrationen av kisel i gasblandningen och därmed öka tillväxthastigheten betydligt. Kloridbaserad CVD för kiselkarbid började på allvar undersökas för snart tio år sedan och då var fokus främst på redan välkända tillväxtförhållanden, men den fulla potentialen hos kloridbaserad CVD, så som dess effekt på låg-  eller högtemperatur tillväxt har ännu inte studerats. Inte heller har grundliga undersökningar gjorts av vad det är i processen som har betydelse för det epitaxiella skiktets elektriska egenskaper eller för bildandet av olika defekter under tillväxten.

    När man kapar upp en kiselkarbidkristall i tunna skivor för att kunna odla epitaxiella skikt på dem, kapar man ofta kristallen lite snett i förhållande till hur atomplanen ligger i den. Detta gör att man får en kristallyta som ser ut lite som en trappa på atomär nivå. Detta är bra eftersom atomer som ska bygga upp det epitaxiella skiktet gärna binder till ytan vid ett sådant trappsteg eftersom de där kan binda till flera atomer samtidigt. Substrat som har kapats snett på det viset kallas off-axis substrat och för 4H-polytypen av SiC kapar man vanligen substraten 8 eller 4° snett. Substrat som kapats helt parallellt med kristallplanen kallas on-axis substrat, dessa är generellt sett svåra att odla bra epitaxiella skikt på, men man får inga spillbitar när man kapar kristallen och vissa kristalldefekter i substratet tränger inte igenom till episkiktet vilket ger bättre livslängd för de elektroniska komponenterna.

    För att kunna odla på on-axis substrat gjordes detaljerade undersökningar av olika gasblandningar för processen och en hög klorhalt i gasblandningen möjliggjorde en process med hög tillväxthastighet på on-axis substrat (Artikel 1). Ytterligare optimering av både gaskemin och etsning av substratytan innan tillväxt gjorde att tillväxthastigheter på 100 μm i timmen kunde användas (Artikel 2). För substrat med 4° off-axis-vinkel utvecklades en process för odling av epitaxiella skikt där vanliga kristalldefekter, som är förödande för en elektrisk komponent, eliminerades och tack vare den kloridbaserade kemin kunde skikten odlas med relativt hög hastighet (Artikel 3). Även denna process utvecklades så att tillväxthastigheten överskred 100 μm i timmen (Artikel 4). Den kloridbaserade processen testades även under mera ovanliga tillväxtförhållanden, så som under väldigt lågt vätgasflöde, alltså väldigt hög koncentration av både kisel och kol i gasblandningen (Artikel 5). Den kloridbaserade kemin möjliggjorde även tillväxt vid låga temperaturer, 1300-1400 °C i stället för 1600 °C vilket är av stort intresse för vissa applikationer. Epitaxiella skikt hög kvalité av både hexagonal 4H-SiC (Artikel 6) och kubisk 3CSiC (Artikel 7) odlades vid låga temperaturer på substrat av hexagonal SiC. Slutligen användes även den kloridbaserade kemin för att odla tjocka epitaxiella skikt vid högre temperaturer, 1700-1800 °C, med en mycket hög tillväxthastighet (Artikel 8). Detta är ett första steg mot en kloridbaserad process för att odla SiC bulkkristaller som sedan kan kapas till SiC substrat. Tack vare den kloridbaserade kemin kan betydligt lägre temperaturer än standard bulkprocesser användas som har en process temperatur på ca 2100-2400 °C.

    Delarbeten
    1. Thick homoepitaxial layers grown on on-axis Si-face 6H- and 4H-SiC substrates with HCl addition
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Thick homoepitaxial layers grown on on-axis Si-face 6H- and 4H-SiC substrates with HCl addition
    Visa övriga...
    2009 (Engelska)Ingår i: Journal of Crystal Growth, ISSN 0022-0248, E-ISSN 1873-5002, Vol. 312, nr 1, s. 24-32Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    The homoepitaxial growth of 6H- and 4H-SiC on on-axis substrates has been studied in order to demonstrate the growth of thick, mirror-like epitaxial layers without other polytype inclusions and basal plane dislocations. The study was done in a hot wall reactor using standard precursors silane and ethylene with hydrogen chloride (HCl) addition. The main important process parameters were studied, in particular deposition temperature, and precursor ratios such as C/Si, Cl/Si and Si/H2. The addition of chlorine in the precursor mixture was found to be the key parameter to grow layers at high rate with morphology and thickness similar to epilayers deposited on commonly used off-axis substrates. Two different process conditions were found allowing growth of low-doped (in the low 1014 cm−3 range) 100-μm-thick epitaxial layers at a growth rate of 25 μm/h, 8 times higher than what is achieved without HCl addition. A high concentration of SiCl2 in the gas phase obtained by high Cl/Si and Si/C ratios was fundamental to achieve these results.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2009
    Nationell ämneskategori
    Naturvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-52857 (URN)10.1016/j.jcrysgro.2009.10.011 (DOI)
    Tillgänglig från: 2010-01-12 Skapad: 2010-01-12 Senast uppdaterad: 2017-12-12
    2. High growth rate of 4H-SiC epilayers grown on on-axis substrates with different chlorinated precursors
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>High growth rate of 4H-SiC epilayers grown on on-axis substrates with different chlorinated precursors
    Visa övriga...
    2010 (Engelska)Ingår i: Crystal Growth & Design, ISSN 1528-7483, E-ISSN 1528-7505, Vol. 10, nr 12, s. 5334-5340Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    The epitaxial growth of 4H-SiC on on-axis substrates is a very important process to develop in order to accelerate the development and improve the performance of bipolar SiC based power devices, but until now, only relatively low growth rate processes have been demonstrated. The aim of this study is to demonstrate a high growth rate deposition process of high quality 4H-SiC epilayers on on-axis substrates, free of 3C-SiC inclusions. Previous studies showed that silicon-rich gas-phase conditions (prior to, and during the deposition process) and/or high Cl/Si ratios were vital in order to avoid 3C-SiC inclusions in the epitaxial layers when growing on on-axis substrates. This study combines the knowledge of surface pre-treatment with the chloride-based chemistry developed for off-axis growth. Two different precursor approaches were used, one adopting the standard precursors (silane and ethylene) with addition of hydrogen chloride (HCl), and the other based on the molecule methyltrichlorosilane (CH3SiCl3 or MTS). In this study we will show that using a MTS-based CVD process in combination with proper in situ silane etching and accurate optimisation of the other process parameters (temperature, C/Si and Cl/Si ratio) results in homoepitaxial growth of high purity and high quality 4H-SiC layers on on-axis Si-face substrates at a growth rate of 100 μm/h. Additionally, a higher efficiency of the MTS precursor chemistry was found and discussed.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    American Chemical Society, 2010
    Nationell ämneskategori
    Naturvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-60216 (URN)10.1021/cg101288u (DOI)000284675100045 ()
    Tillgänglig från: 2010-10-08 Skapad: 2010-10-08 Senast uppdaterad: 2017-12-12
    3. Improved morphology for epitaxial growth on 4° off-axis 4H-SiC substrates
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Improved morphology for epitaxial growth on 4° off-axis 4H-SiC substrates
    Visa övriga...
    2009 (Engelska)Ingår i: Journal of Crystal Growth, ISSN 0022-0248, E-ISSN 1873-5002, Vol. 311, nr 12, s. 3265-3272Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    A process optimization of the growth of SiC epilayers on 4° off-axis 4H-SiC substrates is reported. Process parameters such as growth temperature, C/Si-ratio and temperature ramp up conditions are optimized for the standard non-chlorinated growth in order to grow smooth epilayers without step-bunching and triangular defects. The growth of 6 μm thick n-type doped epitaxial layers on 75 mm diameter wafers is demonstrated as well as that of 20 μm thick layer. The optimized process was then transferred to a chloride-based process and a growth rate 28 μm/h was achieved without morphology degradation. A low growth temperature and a low C/Si ratio are the key parameters to reduce both the step-bunching and the formation of triangular defects.

    Nationell ämneskategori
    Kemi
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-15251 (URN)10.1016/j.jcrysgro.2009.03.037 (DOI)
    Tillgänglig från: 2008-10-29 Skapad: 2008-10-27 Senast uppdaterad: 2017-12-14Bibliografiskt granskad
    4. Growth of smooth 4H-SiC epilayers on 4° off-axis substrates with chloride-based CVD at very high growth rate
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Growth of smooth 4H-SiC epilayers on 4° off-axis substrates with chloride-based CVD at very high growth rate
    Visa övriga...
    2011 (Engelska)Ingår i: Materials research bulletin, ISSN 0025-5408, E-ISSN 1873-4227, Vol. 46, nr 8, s. 1272-1275Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    4H-SiC epilayers grown on 4º off-axis substrates at high rates usually suffer from step-bunching (very high surface roughness) or of extended triangular defects, both detrimental for device performance.

    In this study we developed a novel in situ pre-growth surface preparation based on hydrogen chloride (HCl) addition at a temperature higher than that used for the growth. This pre-growth etching procedure minimizes the density of triangular defects which usually occur at low temperatures and simultaneously enables growth at a temperature low enough to avoid stepbunching. Thanks to this surface preparation step, chloride-based CVD could be used for rapid epitaxial growth of high quality layers. In this study, layers were grown at rates of 100 μm/h yielding defect free epitaxial layers with very smooth surface (RMS value of 8.9 Å on 100x100 μm2 area).

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2011
    Nationell ämneskategori
    Naturvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-60217 (URN)10.1016/j.materresbull.2011.03.029 (DOI)
    Anmärkning
    The original title of this article was "Growth of step-bunch free 4H-SiC epilayers on 4º off-axis substrates using chloride-based CVD at very high growth rate". The status of this article has changed from "Manuscript" to "Article in journal".Tillgänglig från: 2010-10-08 Skapad: 2010-10-08 Senast uppdaterad: 2017-12-12Bibliografiskt granskad
    5. Optimization of a Concentrated Chloride-Based CVD Process for 4H–SiC Epilayers
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Optimization of a Concentrated Chloride-Based CVD Process for 4H–SiC Epilayers
    Visa övriga...
    2010 (Engelska)Ingår i: Journal of the Electrochemical Society, ISSN 0013-4651, E-ISSN 1945-7111, Vol. 157, nr 10, s. H969-H979Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Concentrated homoepitaxial growths of 4H–SiC was performed using a chloride-based chemical vapor deposition (CVD) process on different off-angle substrates (on-axis, 4 and 8° off-axis toward the [110] direction). A suitable combination of gas flow and process pressure is needed to produce the gas speed that yields an optimum cracking of the precursors and a uniform gas distribution for deposition over large areas. The use of low pressure and the addition of chlorinated precursors bring the added benefit of achieving higher growth rates. A systematic study of the gas speed's effect on the growth rate, uniformity, and morphology on the 4H–SiC epitaxial layers was performed. Growth rates in excess of 50  µm/h were achieved on 50 mm diameter wafers with excellent thickness uniformity (below 2% /mean without rotation of the substrate) and smooth morphology using only 1/10 of the typical gas carrier flow and process pressure demonstrating the feasibility of a concentrated chloride-based CVD process for 4H–SiC. Thermodynamic calculations showed that the improved thickness uniformity could be due to a more uniform gas phase composition of the silicon intermediates. The concentration of the SiCl2 intermediate increases by a factor of 8 at a reduced carrier flow, while all the other hydrogenated silicon intermediates decrease.

    Nationell ämneskategori
    Naturvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-60218 (URN)10.1149/1.3473813 (DOI)
    Tillgänglig från: 2010-10-08 Skapad: 2010-10-08 Senast uppdaterad: 2017-12-12
    6. Chlorinated precursor study in low temperature CVD of 4H-SiC
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Chlorinated precursor study in low temperature CVD of 4H-SiC
    Visa övriga...
    2011 (Engelska)Ingår i: Thin Solid Films, ISSN 0040-6090, E-ISSN 1879-2731, Vol. 519, nr 10, s. 3074-3080Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    Low temperature chemical vapour deposition of SiC has gained interest in the last years for being less demanding in terms of reaction chamber lifetime, but also for allowing higher p-type dopant incorporation. Chloride-based CVD at low temperatures has been studied using chloromethane with tetrachlorosilane or silane, respectively and with or without controlled HCl addition. In this study we explore the use of methyltrichlorosilane (MTS) at growth temperatures significantly lower than what is commonly used for homoepitaxial growth of SiC. MTS is a molecule containing all the needed precursor atoms; its effects are compared to the standard CVD chemistry, consisting of silane, ethylene, and HCl.

    Very different chemistries between the two precursor systems are proposed; in the case of MTS, C/Si ratios higher than 1 were required, however using the standard chemistry ratios lower than 1 were needed to obtain a defect-free epitaxial layer. We also demonstrate the need of using Cl/Si ratios as high as 15 to achieve a growth rate of 13 μm/h for 8° off-axis 4H-SiC epitaxial layers at 1300 °C. Limitations due to the low growth temperature are discussed in light of the experimental evidence on the growth mechanism as determined by the morphology degradation and the limited growth rate. Finally a comparison between the epilayers morphology obtained on 4H-SiC substrates with different off-cuts are presented, confirming the importance of lower C/Si ratios for 4° off-axis material and the inevitable growth of the cubic SiC polytype on on-axis substrates.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    Elsevier, 2011
    Nationell ämneskategori
    Naturvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-60219 (URN)10.1016/j.tsf.2010.12.119 (DOI)000289174300013 ()
    Tillgänglig från: 2010-10-08 Skapad: 2010-10-08 Senast uppdaterad: 2017-12-12
    7. Chloride-based CVD of 3C-SiC epitaxial layers on 6H(0001) SiC
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Chloride-based CVD of 3C-SiC epitaxial layers on 6H(0001) SiC
    Visa övriga...
    2010 (Engelska)Ingår i: Physica Status Solidi (RRL) – Rapid Research Letters, ISSN 1862-6270, Vol. 4, nr 11, s. 305-307Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    The growth of 3C‐SiC epitaxial layers on nominally on‐axis 6H‐SiC Si‐face substrates using the chloride‐based CVD process is demonstrated. A hot‐wall CVD reactor was used and HCl was added to the standard precursors (silane and ethylene). Several growth parameters were tested: temperature, in‐situ surface preparation, C/Si ratio, Cl/Si ratio, and nitrogen addition. Each parameter had a very important effect on the polytype formation. In the case of 3C‐SiC deposition the morphology and typology of defects could change significantly depending on the different combinations of growth conditions, including the addition of nitrogen. At a growth rate of 10 μm/h, a mirror‐like surface with a single domain decorated by some parallel stripes and few epitaxial defects were obtained. The near‐band gap luminescence of high quality 3C‐SiC layers was characterized by very sharp lines. Microscope and AFM analysis showed a very smooth surface. A background doping in the low 1015 cm−3 range was achieved.

    Ort, förlag, år, upplaga, sidor
    John Wiley and Sons, 2010
    Nyckelord
    Semiconductors; chemical vapour deposition; silicon carbide; epitaxy
    Nationell ämneskategori
    Naturvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-60220 (URN)10.1063/1.3518317 (DOI)000284206700003 ()
    Tillgänglig från: 2010-10-08 Skapad: 2010-10-08 Senast uppdaterad: 2014-10-08
    8. Chloride-Based SiC Epitaxial Growth toward Low Temperature Bulk Growth
    Öppna denna publikation i ny flik eller fönster >>Chloride-Based SiC Epitaxial Growth toward Low Temperature Bulk Growth
    Visa övriga...
    2010 (Engelska)Ingår i: Crystal Growth & Design, ISSN 1528-7483, E-ISSN 1528-7505, Vol. 10, nr 8, s. 3743-3751Artikel i tidskrift (Refereegranskat) Published
    Abstract [en]

    In this study, chloride-based chemical vapor deposition (CVD) of SiC is used either to grow epitaxial layers at high growth rate and to facilitate homopolytypic growth on on-axis substrates or to grow bulk material at temperatures lower than 2000 °C. A vertical reactor configuration with an inlet of gas flow placed at the bottom of the reactor chamber and the exhaust at the top of it has been used. The chlorinated precursors have helped to eliminate or greatly reduce cluster formation, thereby allowing the deposition of thick SiC epilayers at growth rates exceeding 300 μm/h at 1700−1900 °C. Up to 1.5 mm thick homoepitaxial layers have been grown on up to 75 mm diameter 4H- or 6H-SiC wafers. Both on-axis and off-axis, Si-face and C-face polarities have been used. Our results show great promise for the realization of a high growth rate epitaxial process suitable for bulk growth at temperatures lower than those typically used. Such a process is interesting on account of the higher quality material and lower operating cost.

    Nationell ämneskategori
    Naturvetenskap
    Identifikatorer
    urn:nbn:se:liu:diva-60221 (URN)10.1021/cg1005743 (DOI)
    Tillgänglig från: 2010-10-08 Skapad: 2010-10-08 Senast uppdaterad: 2017-12-12
  • 17.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Hemmingsson, Carl
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Chloride-Based SiC Epitaxial Growth toward Low Temperature Bulk Growth2010Ingår i: Crystal Growth & Design, ISSN 1528-7483, E-ISSN 1528-7505, Vol. 10, nr 8, s. 3743-3751Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In this study, chloride-based chemical vapor deposition (CVD) of SiC is used either to grow epitaxial layers at high growth rate and to facilitate homopolytypic growth on on-axis substrates or to grow bulk material at temperatures lower than 2000 °C. A vertical reactor configuration with an inlet of gas flow placed at the bottom of the reactor chamber and the exhaust at the top of it has been used. The chlorinated precursors have helped to eliminate or greatly reduce cluster formation, thereby allowing the deposition of thick SiC epilayers at growth rates exceeding 300 μm/h at 1700−1900 °C. Up to 1.5 mm thick homoepitaxial layers have been grown on up to 75 mm diameter 4H- or 6H-SiC wafers. Both on-axis and off-axis, Si-face and C-face polarities have been used. Our results show great promise for the realization of a high growth rate epitaxial process suitable for bulk growth at temperatures lower than those typically used. Such a process is interesting on account of the higher quality material and lower operating cost.

  • 18.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Chloride-based CVD of 3C-SiC epitaxial layers on 6H(0001) SiC2010Ingår i: Physica Status Solidi (RRL) – Rapid Research Letters, ISSN 1862-6270, Vol. 4, nr 11, s. 305-307Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The growth of 3C‐SiC epitaxial layers on nominally on‐axis 6H‐SiC Si‐face substrates using the chloride‐based CVD process is demonstrated. A hot‐wall CVD reactor was used and HCl was added to the standard precursors (silane and ethylene). Several growth parameters were tested: temperature, in‐situ surface preparation, C/Si ratio, Cl/Si ratio, and nitrogen addition. Each parameter had a very important effect on the polytype formation. In the case of 3C‐SiC deposition the morphology and typology of defects could change significantly depending on the different combinations of growth conditions, including the addition of nitrogen. At a growth rate of 10 μm/h, a mirror‐like surface with a single domain decorated by some parallel stripes and few epitaxial defects were obtained. The near‐band gap luminescence of high quality 3C‐SiC layers was characterized by very sharp lines. Microscope and AFM analysis showed a very smooth surface. A background doping in the low 1015 cm−3 range was achieved.

  • 19.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Chloride-based CVD of 3C-SiC Epitaxial Layers on On-axis 6H (0001) SiC Substrates2010Ingår i: AIP Conference Proceedings, Vol. 1292, 2010, s. 7-10Konferensbidrag (Refereegranskat)
  • 20.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Andersson, Sven
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Chlorinated precursor study in low temperature CVD of 4H-SiC2011Ingår i: Thin Solid Films, ISSN 0040-6090, E-ISSN 1879-2731, Vol. 519, nr 10, s. 3074-3080Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Low temperature chemical vapour deposition of SiC has gained interest in the last years for being less demanding in terms of reaction chamber lifetime, but also for allowing higher p-type dopant incorporation. Chloride-based CVD at low temperatures has been studied using chloromethane with tetrachlorosilane or silane, respectively and with or without controlled HCl addition. In this study we explore the use of methyltrichlorosilane (MTS) at growth temperatures significantly lower than what is commonly used for homoepitaxial growth of SiC. MTS is a molecule containing all the needed precursor atoms; its effects are compared to the standard CVD chemistry, consisting of silane, ethylene, and HCl.

    Very different chemistries between the two precursor systems are proposed; in the case of MTS, C/Si ratios higher than 1 were required, however using the standard chemistry ratios lower than 1 were needed to obtain a defect-free epitaxial layer. We also demonstrate the need of using Cl/Si ratios as high as 15 to achieve a growth rate of 13 μm/h for 8° off-axis 4H-SiC epitaxial layers at 1300 °C. Limitations due to the low growth temperature are discussed in light of the experimental evidence on the growth mechanism as determined by the morphology degradation and the limited growth rate. Finally a comparison between the epilayers morphology obtained on 4H-SiC substrates with different off-cuts are presented, confirming the importance of lower C/Si ratios for 4° off-axis material and the inevitable growth of the cubic SiC polytype on on-axis substrates.

  • 21.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Growth of smooth 4H-SiC epilayers on 4° off-axis substrates with chloride-based CVD at very high growth rate2011Ingår i: Materials research bulletin, ISSN 0025-5408, E-ISSN 1873-4227, Vol. 46, nr 8, s. 1272-1275Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    4H-SiC epilayers grown on 4º off-axis substrates at high rates usually suffer from step-bunching (very high surface roughness) or of extended triangular defects, both detrimental for device performance.

    In this study we developed a novel in situ pre-growth surface preparation based on hydrogen chloride (HCl) addition at a temperature higher than that used for the growth. This pre-growth etching procedure minimizes the density of triangular defects which usually occur at low temperatures and simultaneously enables growth at a temperature low enough to avoid stepbunching. Thanks to this surface preparation step, chloride-based CVD could be used for rapid epitaxial growth of high quality layers. In this study, layers were grown at rates of 100 μm/h yielding defect free epitaxial layers with very smooth surface (RMS value of 8.9 Å on 100x100 μm2 area).

  • 22.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    High growth rate of 4H-SiC epilayers grown on on-axis substrates with different chlorinated precursors2010Ingår i: Crystal Growth & Design, ISSN 1528-7483, E-ISSN 1528-7505, Vol. 10, nr 12, s. 5334-5340Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The epitaxial growth of 4H-SiC on on-axis substrates is a very important process to develop in order to accelerate the development and improve the performance of bipolar SiC based power devices, but until now, only relatively low growth rate processes have been demonstrated. The aim of this study is to demonstrate a high growth rate deposition process of high quality 4H-SiC epilayers on on-axis substrates, free of 3C-SiC inclusions. Previous studies showed that silicon-rich gas-phase conditions (prior to, and during the deposition process) and/or high Cl/Si ratios were vital in order to avoid 3C-SiC inclusions in the epitaxial layers when growing on on-axis substrates. This study combines the knowledge of surface pre-treatment with the chloride-based chemistry developed for off-axis growth. Two different precursor approaches were used, one adopting the standard precursors (silane and ethylene) with addition of hydrogen chloride (HCl), and the other based on the molecule methyltrichlorosilane (CH3SiCl3 or MTS). In this study we will show that using a MTS-based CVD process in combination with proper in situ silane etching and accurate optimisation of the other process parameters (temperature, C/Si and Cl/Si ratio) results in homoepitaxial growth of high purity and high quality 4H-SiC layers on on-axis Si-face substrates at a growth rate of 100 μm/h. Additionally, a higher efficiency of the MTS precursor chemistry was found and discussed.

  • 23.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Andersson, Sven
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Optimization of a Concentrated Chloride-Based CVD Process for 4H–SiC Epilayers2010Ingår i: Journal of the Electrochemical Society, ISSN 0013-4651, E-ISSN 1945-7111, Vol. 157, nr 10, s. H969-H979Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Concentrated homoepitaxial growths of 4H–SiC was performed using a chloride-based chemical vapor deposition (CVD) process on different off-angle substrates (on-axis, 4 and 8° off-axis toward the [110] direction). A suitable combination of gas flow and process pressure is needed to produce the gas speed that yields an optimum cracking of the precursors and a uniform gas distribution for deposition over large areas. The use of low pressure and the addition of chlorinated precursors bring the added benefit of achieving higher growth rates. A systematic study of the gas speed's effect on the growth rate, uniformity, and morphology on the 4H–SiC epitaxial layers was performed. Growth rates in excess of 50  µm/h were achieved on 50 mm diameter wafers with excellent thickness uniformity (below 2% /mean without rotation of the substrate) and smooth morphology using only 1/10 of the typical gas carrier flow and process pressure demonstrating the feasibility of a concentrated chloride-based CVD process for 4H–SiC. Thermodynamic calculations showed that the improved thickness uniformity could be due to a more uniform gas phase composition of the silicon intermediates. The concentration of the SiCl2 intermediate increases by a factor of 8 at a reduced carrier flow, while all the other hydrogenated silicon intermediates decrease.

  • 24.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Nishizawa, S.
    National Institute Adv Ind Science and Technology, Japan .
    Epitaxial growth of SiC with chlorinated precursors on different off-angle substrates2013Ingår i: Journal of Crystal Growth, ISSN 0022-0248, E-ISSN 1873-5002, Vol. 362, s. 170-173Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This study focuses on the epitaxial growth of silicon carbide (SiC) epitaxial layers, adopting the chloride-based chemical-vapor-deposition (CVD) process, which allows to achieve ten times higher growth rate compared to the standard process based on the mixture of a silicon-containing gas and a hydrocarbon. In order to improve the material quality, substrates with different off-angles were used, since low off-angle substrates result in a reduction of killer defects for specific devices. Different growth mechanisms dominate for different substrate off-cut and an accurate set up of dedicated surface preparation procedures and tuning of growth parameters are needed. This study demonstrates that silicon-rich gas inputs are favorable for lower off-angle (nominally on-axis) substrates, while carbon-rich are beneficial for higher off-angles (usually 8 degrees off-axis for 4H-SiC). Methyltrichlorosilane (MTS) is shown to be the best precursor to achieve the presented results.

  • 25.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Chloride-based CVD at high growth rates on 3 vicinal off-angles SiC wafers2010Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Chloride-based growth on on-axis SiC substrates has been studied at higher temperature than typical CVD conditions. The use of chlorinated precursors allows to grow homo-polytypic layers and to achieve high growth rates for thick layers deposition. In this study a vertical reactor with the gas flow inlet at the bottom has been used to grow layers up to 1.5 mm thick. Thanks to the addition of hydrogen chloride (HCl) to the standard precursors mixture, growth rates up to 300 mu m/h have been achieved at a process temperature lower than 1900 degrees C. Very pure layers, micropipe free, and with a low background doping have been grown on 4H and 6H-SiC carbon and silicon-face, respectively, on-axis 3 diameter substrates. The results obtained indicates that this process has the potential to become a novel bulk growth technique at lower temperature than usual, which could give several advantages.

  • 26.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Nishizawa, Shin-ichi
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Danielsson, Örjan
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Gas-Phase Modeling of Chlorine-Based Chemical Vapor Deposition of Silicon Carbide2012Ingår i: Crystal Growth & Design, ISSN 1528-7483, E-ISSN 1528-7505, Vol. 12, nr 4, s. 1977-1984Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Kinetic calculations of the chemical phenomena occurring in the epitaxial growth of silicon carbide are performed in this study. The main process parameters analyzed are precursor types, growth temperature, Cl/Si ratio, and precursors concentration. The analysis of the gas-phase reactions resulted in a model which could explain most of the already reported experimental results, performed in horizontal hot-wall reactors. The effect of using different carbon or silicon precursors is discussed, by comparing the gas-phase composition and the resulting C/Si ratio inside the hot reaction chamber. Chlorinated molecules with three chlorine atoms seem to be the most efficient and resulting in a uniform C/Si ratio along the susceptor coordinate. Further complexity in the process derives from the use of low temperatures, which affects not only the gas-phase composition but also the risk of gas-phase nucleation. The Cl/Si ratio is demonstrated to be crucial not only for the prevention of silicon clusters but also for the uniformity of the gas-phase composition.

  • 27.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Lin, Yuan-Chih
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska C.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Andersson, Sven
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Chloride-Based CVD at High Rates of 4H-SiC on On-Axis Si-Face Substrates2011Ingår i: Materials Science Forum Vols. 679-680 (2011) pp 59-62, Trans Tech Publications Inc., 2011, s. 59-62Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The epitaxial growth at 100 µm/h on on-axis 4H-SiC substrates is demonstrated in this study. Chloride-based CVD, which has been shown to be a reliable process to grow SiC epitaxial layers at rates above 100 µm/h on off-cut substrates, was combined with silane in-situ etching. A proper tuning of C/Si and Cl/Si ratios and the combination of different chlorinated precursors resulted in the homoepitaxial growth of 4H-SiC on Si-face substrates at high rates. Methyltrichlorosilane, added with silane, ethylene and hydrogen chloride were employed as precursors to perform epitaxial growths resulting in very low background doping concentration and high quality material, which could be employed for power devices structure on basal-plane-dislocation-free epitaxial layers.

  • 28.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Andersson, Sven
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Canino, Andrea
    Consiglio Nazionale delle Ricerche IMM, Catania, Italy.
    La Via, Francesco
    Consiglio Nazionale delle Ricerche IMM, Catania, Italy.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Chloride-Based CVD of 4H-SiC at High Growth Rates on Substrates with Different Off-Angles2012Ingår i: Materials Science Forum Vols 717 - 720, Trans Tech Publications Inc., 2012, Vol. 717-720, s. 113-116Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A review of recently achieved results with the chloride-based CVD on 8 degrees and 4 degrees off-axis and nominally on-axis 4H-SiC wafers is done to clarify the epitaxial growth mechanisms on different off-angle substrates. The process conditions selected for each off-axis angle become even more difficult when running at growth rates of 100 mu m/h or more. A fine-tuning of process parameters, mainly temperature, C/Si ratio and in situ surface preparation is necessary for each Wangle. Some trends related to the surface properties and the effective C/Si ratio existing on the surface prior to and during the epitaxial growth can be observed.

  • 29.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Caracal Inc., 611 Eljer way, Ford City, PA, 16226, USA.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Homoepitaxial growth of 4H-SiC on on-axis Si-face substrates using chloride-based CVD2009Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The homoepitaxial chloride-based CVD growth is demonstrated on Si-face on-axis 4HSiC substrates. The use of chloride-based CVD has allowed growth of 100% 4H-SiC epitaxial layers with a growth rate of 20μm/h, thus about seven times higher than with standard precursors. It was also found that chlorine etches preferentially the 3C-SiC inclusions that tends to nucleate on Siface on-axis substrates. Therefore the Cl/Si ratio is a fundamental process parameter to optimize.

  • 30.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Caracal Inc., 611 Eljer way, Ford City, PA, 16226, USA.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Improved morphology for epitaxial growth on 4° off-axis 4H-SiC substrates2009Ingår i: Journal of Crystal Growth, ISSN 0022-0248, E-ISSN 1873-5002, Vol. 311, nr 12, s. 3265-3272Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    A process optimization of the growth of SiC epilayers on 4° off-axis 4H-SiC substrates is reported. Process parameters such as growth temperature, C/Si-ratio and temperature ramp up conditions are optimized for the standard non-chlorinated growth in order to grow smooth epilayers without step-bunching and triangular defects. The growth of 6 μm thick n-type doped epitaxial layers on 75 mm diameter wafers is demonstrated as well as that of 20 μm thick layer. The optimized process was then transferred to a chloride-based process and a growth rate 28 μm/h was achieved without morphology degradation. A low growth temperature and a low C/Si ratio are the key parameters to reduce both the step-bunching and the formation of triangular defects.

  • 31.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Thick homoepitaxial layers grown on on-axis Si-face 6H- and 4H-SiC substrates with HCl addition2009Ingår i: Journal of Crystal Growth, ISSN 0022-0248, E-ISSN 1873-5002, Vol. 312, nr 1, s. 24-32Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The homoepitaxial growth of 6H- and 4H-SiC on on-axis substrates has been studied in order to demonstrate the growth of thick, mirror-like epitaxial layers without other polytype inclusions and basal plane dislocations. The study was done in a hot wall reactor using standard precursors silane and ethylene with hydrogen chloride (HCl) addition. The main important process parameters were studied, in particular deposition temperature, and precursor ratios such as C/Si, Cl/Si and Si/H2. The addition of chlorine in the precursor mixture was found to be the key parameter to grow layers at high rate with morphology and thickness similar to epilayers deposited on commonly used off-axis substrates. Two different process conditions were found allowing growth of low-doped (in the low 1014 cm−3 range) 100-μm-thick epitaxial layers at a growth rate of 25 μm/h, 8 times higher than what is achieved without HCl addition. A high concentration of SiCl2 in the gas phase obtained by high Cl/Si and Si/C ratios was fundamental to achieve these results.

  • 32.
    Leone, Stefano
    et al.
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Rao, S.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Growth of Thick 4H-SiC Epitaxial Layers on On-axis Si-Face Substrates with HCl Addition2009Ingår i: Materials Science Forum, Vols. 615-617, Trans Tech Publications , 2009, s. 93-96Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Homoepitaxial growth of 4H-SiC on on-axis Si-face substrates is reported using hydrogen chloride together with silane and ethylene. In this study, the main process parameters, such as temperature, Cl/Si ratio, C/Si ratio, Si/H2 ratio and ramp up conditions, were studied in detail to understand their effects on the growth mechanisms. Two different optimal epitaxial growth conditions were found. Silicon rich conditions and a high Cl/Si ratio were the key parameters to grow thick homoepitaxial layers with a very low background doping concentration and a growth rate higher than 20 μm/h.

  • 33.
    Li, Xun
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Andersson, Sven
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    CVD Heteroepitaxial Growth of 3C-SiC on 4H-SiC (0001) Substrates2012Ingår i: Materials Science Forum Vols 717 - 720, Trans Tech Publications Inc., 2012, Vol. 717-720, s. 189-192Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    This study has been focused on 3C-SiC epitaxial growth on 4H-SiC (0001) on-axis substrates using the standard CVD chemistry. Several growth parameters were investigated, including growth temperature, in-situ etching process and C/Si ratio. High quality single domain 3C epilayers could be obtained around 1350 degrees C, with propane present during pre-growth etching and when the C/Si ratio was equal to 1. The best grown layer is 100% 3C-SiC and single domain. The net n-type background doping is around 2x10(16) cm(-3). The surface roughness of the layers from AFM analysis is in the 3 to 8 nm range on a 50x50 mu m(2) area.

  • 34.
    Pedersen, Henrik
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Darakchieva, Vanya
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Very high growth rate of 4H-SiC epilayers using the chlorinated precursor methyltrichlorosilane (MTS)2007Ingår i: Journal of Crystal Growth, ISSN 0022-0248, E-ISSN 1873-5002, Vol. 307, nr 2, s. 334-340Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The chlorinated precursor methyltrichlorosilane (MTS), CH3SiCl3, has been used to grow epitaxial layers of 4H-SiC in a hot wall chemical vapour deposition (CVD) reactor with growth rates higher than 100 μm/h. The addition of chlorinated species to the gas mixture prevents silicon nucleation in the gas phase, thus allowing higher input flows of the precursors resulting in much higher growth rate than that of standard silicon carbide (SiC) epitaxial growth using only silane, SiH4, and hydrocarbons as precursors. Since MTS contains both silicon and carbon, with the C/Si ratio 1, MTS was used both as single precursor and mixed with silane or ethylene to study the effect of the C/Si and Cl/Si ratios on growth rate, morphology, and doping of the epitaxial layers. When using only MTS as precursor, the growth rate showed a linear dependence on the MTS molar fraction in the reactor. The growth rate dropped for C/Si<1 but was constant for C/Si>1. Further, the growth rate decreased with lower Cl/Si ratio. This study shows that MTS is a promising precursor for homoepitaxial growth of SiC within the concept of chloride-based SiC growth.

  • 35.
    Pedersen, Henrik
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Caracal Inc..
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Darakchieva, Vanya
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Very high growth rate of 4H-SiC using MTS as chloride-based precursor2009Ingår i: Materials Science Forum, Vol. 600-603, Trans Tech Publications , 2009, Vol. 600-603, s. 115-118Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    The chlorinated precursor methyltrichlorosilane (MTS), CH 3SiCl3, has been used to grow epitaxial layers of 4H-SiC in a hot wall CVD reactor, with growth rates as high as 170 µm/h at 1600°C. Since MTS contains both silicon and carbon, with the C/Si ratio 1, MTS was used both as single precursor and mixed with silane or ethylene to study the effect of the C/Si and Cl/Si ratios on growth rate and doping of the epitaxial layers. When using only MTS as precursor, the growth rate showed a linear dependence on the MTS molar fraction in the reactor up to about 100 µm/h. The growth rate dropped for C/Si less than 1 but was constant for C/Si greater than 1. Further, the growth rate decreased with lower Cl/Si ratio.

  • 36.
    Pedersen, Henrik
    et al.
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Beyer, Franziska
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Lundskog, Anders
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Chloride-based SiC epitaxial growth2009Ingår i: Materials Science Forum Vols. 615-617, Trans Tech Publications , 2009, s. 89-Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Some aspects of the chloride-based CVD growth process have been investigated by using both the approach to add HCl to the standard precursors or/and by using the single molecule precursor methyltrichlorosilane (MTS). The efficiency of the process for different precursors, the growth rate stability and the effect that the Cl/Si-ratio has on the growth have been studied. MTS is showed to be the most efficient precursor; the growth can be hindered by to much chlorine in the gas mixture. The Cl/Si-ratio is also found to be a process parameter that affects the amount of incorporated nitrogen in the epilayers.

  • 37.
    Pedersen, Henrik
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Darakchieva, Vanya
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Carlsson, Patrick
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Gällström, Andreas
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Very high crystalline quality of thick 4H-SiC epilayers grown from methyltrichlorosilane (MTS)2008Ingår i: Physica status solidi (RRL) - Rapid Research Letters, ISSN 1862-6254, Vol. 2, nr 4, s. 188-190Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    200 µm thick 4H-SiC epilayers have been grown by chloride-based chemical-vapor deposition using methyltrichlorosilane (MTS) as single precursor. The very high crystalline quality of the grown epilayer is demonstrated by high resolution X-Ray Diffraction rocking curve with a full-width-half-maximum value of only 9 arcsec. The high quality of the epilayer is further shown by low temperature photoluminescence showing strong free exciton and nitrogen bound exciton lines. The very high crystalline quality achieved for the thick epilayer grown in just two hours at 1600 °C suggests that MTS is a suitable precursor molecule for SiC bulk growth.

  • 38.
    Pedersen, Henrik
    et al.
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Darakchieva, Vanya
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Tekniska högskolan. Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial.
    Very high epitaxial growth rate of SiC using MTS as chloride-based precursor2007Ingår i: Surface and Coatings Technology, Volume 201, Issue 22-23 SPEC. ISS., Elsevier , 2007, s. 8931-Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

      

  • 39.
    Pedersen, Henrik
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Lundskog, Anders
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Growth characteristics of chloride-based SiC epitaxial growth2008Ingår i: Physica status solidi (RRL) - Rapid Research Letters, ISSN 1862-6270, Vol. 2, nr 6, s. 278-280Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In this study some aspects of the chloride-based CVD growth process have been investigated by using both the approach to add HCl to the standard precursors and by using the single molecule precursor methyltrichlorosilane (MTS). The efficiency of the process for different precursors, the growth rate stability and the effect that the C/Si and Cl/Si ratios have on the growth are studied. It is found that MTS is the most efficient precursor and that the growth becomes carbon limited at C/Si < 1.

  • 40.
    Pedersen, Henrik
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Nishizawa, Shin-ichi
    National Institute Adv Ind Science and Technology, Tsukuba.
    Koshka, Yaroslav
    Mississippi State University.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Chloride-Based CVD Growth of Silicon Carbide for Electronic Applications2012Ingår i: Chemical Reviews, ISSN 0009-2665, E-ISSN 1520-6890, Vol. 112, nr 4, s. 2434-2453Artikel, forskningsöversikt (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    n/a

  • 41.
    Son, Nguyen Tien
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Ivady, V.
    Hungarian Academy of Sciences, Budapest, Hungary.
    Gali, Adam
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi. Linköpings universitet, Tekniska fakulteten.
    Gällström, Andreas
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Identification of Niobium in 4H-SiC by EPR and ab Initio Studies2012Ingår i: Materials Science Forum Vols 717 - 720, Trans Tech Publications Inc., 2012, Vol. 717-720, s. 217-220Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    In unintentionally Nb-doped 4H-SiC grown by high-temperature chemical vapor deposition (HTCVD), an electron paramagnetic resonance (EPR) center with C-lh symmetry and an electron spin S=1/2 was observed. The spectrum shows a hyperfine structure consisting of ten equal-intensity hyperfine (hf) lines which is identified as due to the hf interaction between the electron spin and the nuclear spin of Nb-93. An additional hf structure due to the interaction with two equivalent Si neighbors was also observed. Ab initio supercell calculations of Nb in 4H-SiC suggest that Nb may form a complex with a C-vacancy (V-C) resulting in an asymmetric split-vacancy (ASV) defect, Nb-Si-V-C. Combining results from EPR and supercell calculations, we assign the observed Nb-related EPR center to the hexagonal-hexagonal configuration of the AVS defect in the neutral charge state, (Nb-Si-V-C)(0).

  • 42.
    Son Tien, Nguyen
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Trinh, Xuan Thang
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Gällström, Andreas
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Szasz, Krisztian
    Hungarian Academic Science, Hungary .
    Ivady, Viktor
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Gali, Adam
    Hungarian Academic Science, Hungary Budapest University of Technology and Econ, Hungary .
    Electron paramagnetic resonance and theoretical studies of Nb in 4H- and 6H-SiC2012Ingår i: Journal of Applied Physics, ISSN 0021-8979, E-ISSN 1089-7550, Vol. 112, nr 8, s. 083711-Artikel i tidskrift (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    High purity silicon carbide (SiC) materials are of interest from high-power high temperature applications across recent photo-voltaic cells to hosting solid state quantum bits, where the tight control of electrically, optically, and magnetically active point defects is pivotal in these areas. 4H- and 6H-SiC substrates are grown at high temperatures and the incorporation of transition metal impurities is common. In unintentionally Nb-doped 4H- and 6H-SiC substrates grown by high-temperature chemical vapor deposition, an electron paramagnetic resonance (EPR) spectrum with C-1h symmetry and a clear hyperfine (hf) structure consisting of ten equal intensity hf lines was observed. The hf structure can be identified as due to the interaction between the electron spin S - 1/2 and the nuclear spin of Nb-93. Additional hf structures due to the interaction with three Si neighbors were also detected. In 4H-SiC, a considerable spin density of similar to 37.4% was found on three Si neighbors, suggesting the defect to be a complex between Nb and a nearby carbon vacancy (V-C). Calculations of the Nb-93 and Si-29 hf constants of the neutral Nb on Si site, Nb-Si(0), and the Nb-vacancy defect, NbSiVC0, support previous reported results that Nb preferentially forms an asymmetric split-vacancy (ASV) defect. In both 4H- and 6H-SiC, only one Nb-related EPR spectrum has been observed, supporting the prediction from calculations that the hexagonal-hexagonal defect configuration of the ASV complex is more stable than others.

  • 43.
    Yazdanfar, Milan
    et al.
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Leone, Stefano
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Pedersen, Henrik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Kordina, Olle
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Henry, Anne
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Janzén, Erik
    Linköpings universitet, Institutionen för fysik, kemi och biologi, Halvledarmaterial. Linköpings universitet, Tekniska högskolan.
    Carrot defect control in chloride-based CVD through optimized ramp up conditions2012Ingår i: Materials Science Forum Vols 717 - 720, Trans Tech Publications Inc., 2012, Vol. 717-720, s. 109-112Konferensbidrag (Refereegranskat)
    Abstract [en]

    Epitaxial growth of 4H-SiC on 8 degrees off-axis substrates has been performed under different condition during the temperature ramp up in order to study the effect on the carrot defect. The study was done in a hot wall chemical vapor deposition reactor using the single molecule precursor methyltrichlorosilane (MTS). During the temperature ramp up, a small flow of HCl or C2H4 was added to the H-2 ambient to study different surface etching conditions. The best result was obtained when HCl was added from 1175 to 1520 degrees C during the ramp up to growth temperature (1575 degrees C).

1 - 43 av 43
RefereraExporteraLänk till träfflistan
Permanent länk
Referera
Referensformat
  • apa
  • harvard1
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • oxford
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf